JP2005102713A

JP2005102713A - 画像表示システム

Info

Publication number: JP2005102713A
Application number: JP2003335995A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Taniguchi; 拡樹谷口
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】ＭＲＩ装置１で撮像された画像とＵＳ装置２で撮像された弾性画像との位置合わせを適正に行いたい。
【解決手段】手術により開被された被検体の頭部とその被検体を支える手術器具４を撮像するＭＲＩ装置１と、ＭＲＩ装置１により撮像された前記被検体の同一部位と手術器具４を撮像するものであって、その撮像の際に前記被検体にセンサ部を加圧し、その加圧前後で撮像するＵＳ装置２と、ＵＳ装置２により撮像された加圧前の手術器具４の画像とＭＲＩ装置１により撮像された手術器具４の画像に基づいて前記被検体の画像の位置合わせを行うための信号を生成する位置センサ取得装置５と、位置センサ取得装置５により生成された位置合わせ信号により位置合わせされると共に、ＵＳ装置２により撮像された加圧前後の画像に基づいた弾性画像とＭＲＩ装置１により撮像された被検体の画像を重畳すると共に、該重畳された画像を表示する画像処理装置３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置（以下、MRI装置という）で得られる術中MR画像と超音波診断装置（以下、US装置という）に用いられる弾性画像とを用いて、特に手術中に撮像された画像における浮腫と悪性腫瘍の境界判定に寄与する技術に関する。

従来のMRI装置では、[特許文献1]に記載されたように、被検体頭部の周囲に配置され頭部固定用のボルトを介して頭部を固定すると共に導電体で形成されたＵ字形状の固定部と、手術用治具が取り付けられると共に導電体で形成されたフレーム部と、前記固定部と前記フレーム部の端部同士を電気的に接続するコネクタ部とを有して構成される受信コイルがある。これにより、定位脳手術において、手術から撮影、撮影から手術に移行する場合、受信コイルの取り付け、取り外し及び頭部固定具への脱着が容易であり、手術の効率が低下することを防止している。

一方、US装置では、[特許文献2]に記載されたように、超音波探触子に接続して超音波を送受信し、受信信号の処理と画像表示を行う超音波診断装置において、組織の弾性計測手段と、該組織の弾性計測手段の出力情報に基づいて組織弾性像を構成する組織弾性像構成手段と、Ｂモード像もしくはドップラ像とともに前記構成された組織弾性像を表示する組織弾性像表示手段を備えている。これにより、従来機能の上に追加して組織の弾性計測・表示機能も取り扱うことが可能となる。
特開2003-126056号公報特開2003-250803号公報

上記特許文献1が開示する技術では、術中の被検体の部位、例えば頭部を開頭し、MRI装置などの第1の画像診断装置により、脳腫瘍の位置を同定するための画像収集が行われるが、浮腫と悪性の脳腫瘍が画像化されたとき、ほぼ同じようなコントラストを呈してしまうので、脳手術において浮腫と悪性腫瘍の境界判定が要望されていた。

一方、上記特許文献2が開示する技術では、US装置などの第2の画像診断装置によって撮像される弾性画像が正常組織と比較して硬い乳癌などを同定するのに効果を上げている。

このように、上記特許文献1の要望を上記特許文献2の技術によって達成できるように見受けられるが、実際には、MRI装置で撮像された画像とUS装置で撮像された弾性画像とを位置合わせしなければならないので、その位置合わせが解決しなければならない問題となっている。

本発明は、第1の画像診断装置で撮像された画像と第2の画像診断装置で撮像された弾性画像との位置合わせを適正に行える画像表示システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の画像表示システムは手術により開被された被検体の部位とその被検体の位置指標を撮像する第1の画像診断装置と、この第1の画像診断装置により撮像された前記被検体の同一部位と前記位置指標を撮像するものであって、その撮像の際に前記被検体にセンサ部を加圧し、その加圧前後で撮像する第2の画像診断装置と、この第2の画像診断装置により撮像された加圧前の位置指標の画像と前記第1の画像診断装置により撮像された位置指標の画像に基づいて前記被検体の画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、この位置合わせ手段により位置合わせされた第2の画像診断装置により撮像された加圧前後の画像に基づく弾性画像と前記第1の画像診断装置により撮像された被検体の画像を重畳する手段と、この重畳手段に重畳された画像を表示する表示手段と、を備える。

これにより、第1の画像診断装置で撮像された画像と第2の画像診断装置で撮像された弾性画像との位置合わせを適正に行えるようになる。
また、具体的には、前記被検体の位置指標は、前記被検体を支持するフレーム体であって、前記フレーム体には、前記第2の画像診断装置のセンサ部が取り付けられていてもよい。

本発明によれば、第1の画像診断装置で撮像された画像と第2の画像診断装置で撮像された弾性画像との位置合わせを適正に行うことができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
本発明の画像表示システムは、図1に示されるように、MRI装置1と、US装置2と、MRI装置1及びUS装置2と電気的に接続される画像処理装置3と、患者を固定する、又は吸引管、穿刺針などの手術操作部位を指し示す手術器具4と、US装置2および画像処理装置3と電気的に接続される位置センサ取得装置5とを有している。ここでは、電気的に接続されて信号伝達する例を示しているが、光学的又は無線によって信号伝達されてもよい。

MRI装置1は、磁場内に患者（被検体）を置き所定のシーケンスにて与えられる磁気又は電気信号により患者の体内から磁気共鳴現象による電気信号が得られるので、その得られた電気信号を画像化する。代表的なMR画像はT1強調像、T2強調像が知られている。

US装置2は、患者の開頭した部分にプローブを当接し、その当接されたプローブから患者へ超音波信号を送信し、その反射エコー信号をプローブで受信し、受信された反射エコー信号を超音波画像として画像化する。このUS装置2の画像にはBモード像、カラードプラ像の他、近年では画像を撮像する際に、プローブに適当な変位を与えて組織の硬軟を検出し、その検出結果を弾性画像として画像化する弾性イメージングと呼ばれる手法が脚光を浴びている。これは、MRI装置1では、ほぼ同じ程度のコントラストを呈してしまう脳内の浮腫などの比較的柔らかい病変組織と脳腫瘍などの比較的硬い病変組織とを識別することができる。弾性画像の求め方は、体表、拍動、放射圧などの加圧による変形（歪み）、US装置又はMRI装置の波面計測など体表からの加振で生じた横波の伝播などがあるが、何れの手法を用いてもよい。

画像処理装置3は、MRI装置1からの例えばT1強調画像とUS装置2からの弾性画像とを後述する位置合わせの手法で用いて両者の画像を重畳する処理部31と、処理部31により重畳された画像を表示する表示部32とを有している。ここでは、処理部31と表示部32とを一体の装置に纏めたが、それぞれが個別であってもよい。

手術器具4は、吸引管、穿刺針等の他、患者の頭部を支えるフレームなどである。このフレームはMRI装置1とUS装置2のそれぞれが患者の位置指標として患者と共に画像化されるものである。

位置センサ取得装置5は、US装置2のプローブの加圧前後の位置情報を信号として生成するものである。また、この生成されたプローブが加圧前、すなわち加圧されていない状態であれば、そのときのUS装置2の画像はMRI装置1の画像との位置合わせに利用される。

次に、本発明の動作例を、図2，図3，図4を用いて説明する。
図3に示されるように、患者はフレームを取り付けられて図面左方のようにMRI装置1により開頭前患者のMR画像を撮像する。次に図面中央のように、フレームの一部を空けて、患者の開頭手術や、手術内容、進捗状況に応じて帝位的手術を行う。そして、図面右方のようにMRI装置1により残存腫瘍の確認や手術達成度の確認のためにの術中MR画像を撮像する。（ステップ21）

図4に示されるように、術者がUS装置2のプローブを持って患者に押し当てる力、つまり加圧量を調整し、その調整する前後の画像を得ている。図面左方と右方は加圧量が異なっているので、変位を取得することができる。また、位置センサ取得装置5は、生成されたプローブが加圧前、すなわち加圧されていない状態であれば、そのときのUS装置2の画像はMRI装置1の画像との位置合わせを行うための信号を生成し、画像処理装置3に伝達する、（ステップ22）

画像処理装置3の処理部31は、上記位置合わせ信号に基づきUS装置2の加圧前の位置情報とMR装置1からの画像を用いて位置合わせ処理を行う。（ステップ23）
画像処理装置3の処理部31は、位置合わせされたその位置情報からMR装置1のT1強調像と、US装置から上記変位に基づく弾性画像と、を重畳する処理を行う。MRI装置1の画像はT1強調像に限らず、MRI装置1により測定可能な画像を全て含むものとする（ステップ24）

画像処理装置3の表示部32は、上記重畳された画像を表示する。（ステップ25）

以上説明したように、本実施形態によれば、手術により開被された被検体の頭部とその被検体を支える手術器具4を撮像するMRI装置1と、MRI装置1により撮像された前記被検体の同一部位と手術器具4を撮像するものであって、その撮像の際に前記被検体にセンサ部を加圧し、その加圧前後で撮像するUS装置2と、US装置2により撮像された加圧前の手術器具4の画像とMRI装置1により撮像された手術器具4の画像に基づいて前記被検体の画像の位置合わせを行うための信号を生成する位置センサ取得装置5と、位置センサ取得装置5により生成された位置合わせ信号により位置合わせされると共に、US装置2により撮像された加圧前後の画像に基づいた弾性画像とMRI装置1により撮像された被検体の画像を重畳すると共に、該重畳された画像を表示する画像処理装置3とを備えるので、MRI装置1で撮像された画像とUS装置2で撮像された弾性画像との位置合わせを適正に行うことができる。

上記実施形態では、画像診断装置をMRI装置とUS装置との組み合わせで説明したが、この組み合わせに限られるものでなく、X線装置、X線CT装置、PETなどの核医学装置などの各種画像診断装置の組み合わせであってもよい。

本発明の画像表示システムの構成例を示すブロック図。図1の動作例を示すフローチャート。図1及び図2のMRI装置による画像撮像の説明図。図1及び図2のUS装置による画像撮像の説明図。

符号の説明

１…MRI装置、２…US装置、３…画像処理装置、４…手術器具、５…位置センサ取得装置

Claims

手術により開被された被検体の部位とその被検体の位置指標を撮像する第１の画像診断装置と、この第１の画像診断装置により撮像された前記被検体の同一部位と前記位置指標を撮像するものであって、その撮像の際に前記被検体にセンサ部を加圧し、その加圧前後で撮像する第２の画像診断装置と、この第２の画像診断装置により撮像された加圧前の位置指標の画像と前記第１の画像診断装置により撮像された位置指標の画像に基づいて前記被検体の画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、この位置合わせ手段により位置合わせされた第２の画像診断装置により撮像された加圧前後の画像に基づく弾性画像と前記第１の画像診断装置により撮像された被検体の画像を重畳する手段と、この重畳手段に重畳された画像を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする画像表示システム。
前記被検体の位置指標は、前記被検体を支持するフレーム体であって、前記フレーム体には、前記第２の画像診断装置のセンサ部が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。